CN108001601A - 一种电动两轮车自适应巡航系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电动两轮车技术领域，特别涉及一种电动两轮车自适应巡航系统及方法，该系统包括控制器，与所述控制器的输入端连接的雷达，与所述控制器的输入端连接的中控系统，所述中控系统将预设跟随距离信息和预设巡航车速信息发送给所述控制器的输入输出模块；还包括无线收发模块，接收来自前方交通参与者的状态信号，并向后方交通参与者发射自身的状态信号。本发明能够提高电动两轮车骑行者的使用体验、减轻骑行负担；并能够有效处理本车与前方及后方交通参与者的状态信息，提高骑行安全性；本发明采用低成本的传感器以及控制器，并充分利用电动两轮车现有的执行模块模块，在成本较低的前提下实现自适应巡航，市场潜力较大。
Description
技术领域
本发明涉及电动两轮车技术领域，特别涉及一种电动两轮车自适应巡航系统及方法。
背景技术
目前，电动两轮车在人类出行中起到了至关重要的作用，在城市出行最后几公里问题中提供了非常好的解决方案。然而，当人们在长期骑行过程中，受到时刻控制车速的烦恼和负担，急需一种能够提高骑行者的使用体验、减轻骑行负担的自适应巡航系统及方法。
虽然一些汽车已经配备了定速巡航系统和自适应巡航系统，但是现有的巡航系统的多针对传统汽车，成本较高，且还没有出现针对两轮电动车的自适应巡航装置，难以满足用户的使用需求。
此外，由于电动两轮车与汽车具有非常大的差异性，在对前方交通参与者的检测、自身状态信息的处理等各方面存在差异，因此，现有汽车领域的自适应巡航系统无法满足电动两轮车的特殊需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种电动两轮车自适应巡航系统及方法，提高电动两轮车骑行者的使用体验、减轻骑行负担，并有效处理本车与前方及后方交通参与者的状态信息，提高骑行安全性。
本发明通过以下技术方案实现：
一种电动两轮车自适应巡航系统，包括控制器，与所述控制器的输入端连接的雷达，与所述控制器的输入端连接的中控系统，所述中控系统将预设跟随距离信息和预设巡航车速信息发送给所述控制器的输入输出模块；与所述控制器的输出端连接的电机控制器，所述电机控制器接收所述控制器发送的扭矩信号；所述电机控制器与电机连接；与所述控制器的输出端连接的电机控制器，所述电机控制器接收所述控制器发送的扭矩信号；所述电机控制器与电机连接；与所述控制器的输出端连接的制动控制器，所述制动控制器接收所述控制器发送的扭矩信号；所述制动控制器与制动盘连接；所述的雷达安装于电动两轮车的前轮组件上，并跟随前轮组件的转向而变换探测方向，将采集到的前方交通参与者的状态信号发送给所述控制器；
优选地，还包括无线收发模块，接收来自前方交通参与者的状态信号，并向后方交通参与者发射自身的状态信号。
所述的控制器还与加速把手、制动踏板和挡位器连接，所述控制器接收所述的加速把手、所述的制动踏板或所述的挡位器发送的信号后，所述控制器停止从所述雷达接收前方交通参与者的状态信号。
所述的前方交通参与者和后方交通参与者包括但不限于机动车辆、非机动车辆以及行人。
所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
优选地，所述的雷达是毫米波雷达或低线束的激光雷达，或是多个毫米波雷达或低线束的激光雷达的组合。
所述控制器包括自适应巡航控制模块和扭矩控制模块，其中，所述自适应巡航控制模块的输入端与所述控制器的输入端连接，所述自适应巡航控制模块的输出端与所述扭矩控制模块连接，所述扭矩控制模块的输出端与所述控制器的输出端连接。
所述自适应巡航控制模块包括比较器和处理器，所述比较器的输入端与所述自适应巡航控制模块的输入端连接，所述比较器的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述自适应巡航控制模块的输出端连接。
本发明提供的一种电动两轮车自适应巡航方法，包括以下步骤：
步骤A，骑行者在所述中控系统上选择进入自适应巡航系统，再设置预设巡航车速Vset和预设跟随距离Sset并发送给所述控制器；
步骤B，所述中控系统将所述预设巡航车速Vset与系统允许设置的最低车速Vsmin和最高车速Vsmax进行比较，将预设跟随距离Sset与系统允许设置的最小距离Ssmin和最大距离Ssmax进行比较；
步骤C，当所述预设巡航车速Vset位于最低车速Vsmin和最高车速Vsmax之间，且所述预设跟随距离Sset位于最小距离Ssmin和最大距离Ssmax之间时，所述电动两轮车进入自适应巡航模式，所述控制器开始接收所述雷达测得的前方交通参与者的状态信号，以及无线收发模块接收到的前方交通参与者的状态信号；
步骤D，当所述雷达检测到前方没有交通参与者时，所述控制器控制所述电动两轮车以预设巡航车速Vset行驶；
步骤E，当所述雷达检测到前方有交通参与者时，所述雷达采集与前方交通参与者之间距离的车距信号Star和前方交通参与者的车速信号Vtar并发送给所述控制器，所述比较器将预先存储的预设跟随距离Sset与所述控制器接收到的车距信号Star进行比较，并将比较结果发送给所述处理器，所述处理器根据接收到的比较结果输出一相对应的控制信号给所述扭矩控制模块；
步骤F，处理器根据车距信号Star与预设跟随距离Sset的对比，以及前方交通参与者的车速信号Vtar与本车车速V的对比结果，向所述扭矩控制模块发送扭矩增加或减小信号，进而向所述电机控制器和制动控制器发送扭矩控制信号，最终通过电机与制动盘实现自适应跟随巡航。
优选地，所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
优选地，当所述的电动两轮车进入自适应跟随巡航模式后，无线收发模块将向后方交通参与者实时地发射自身的状态信号。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明提供一种电动两轮车自适应巡航系统及方法，提高电动两轮车骑行者的使用体验、减轻骑行负担；
(2)本发明能够有效处理本车与前方及后方交通参与者的状态信息，提高骑行安全性；
(3)本发明采用低成本的传感器以及控制器，并充分利用电动两轮车现有的执行模块模块，在成本较低的前提下实现自适应巡航，市场潜力较大。
附图说明
图1是本发明的一种电动两轮车自适应巡航系统的一种实施例；
图2是本发明的一种电动两轮车自适应巡航方法的流程图。
图中，
1-控制器，2-雷达，3-中控系统，4-电机控制器，5-加速把手，
6-制动踏板，7-挡位器，8-电机，9-制动控制器，10-制动盘，
11-自适应巡航控制模块，12-扭矩控制模块，13-无线收发模块，
111-比较器，112-处理器，113-输入输出模块。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细描述。
参见附图1，是本发明的一种电动两轮车自适应巡航系统的一种实施例；包括控制器1，与所述控制器1的输入端连接的雷达2，与所述控制器1的输入端连接的中控系统3，所述中控系统3将预设跟随距离信息和预设巡航车速信息发送给所述控制器1的输入输出模块113；与所述控制器1的输出端连接的电机控制器4，所述电机控制器4接收所述控制器1发送的扭矩信号；所述电机控制器4与电机8连接；与所述控制器1的输出端连接的电机控制器4，所述电机控制器4接收所述控制器1发送的扭矩信号；所述电机控制器4与电机8连接；与所述控制器1的输出端连接的制动控制器9，所述制动控制器9接收所述控制器1发送的扭矩信号；所述制动控制器9与制动盘10连接；所述的雷达2安装于电动两轮车的前轮组件上，并跟随前轮组件的转向而变换探测方向，将探测采集到的前方交通参与者的状态信号发送给所述控制器1；
优选地，还包括无线收发模块13，接收来自前方交通参与者的状态信号，并向后方交通参与者发射自身的状态信号。
所述的控制器1还与加速把手5、制动踏板6和挡位器7连接，所述控制器1接收所述的加速把手5、所述的制动踏板6或所述的挡位器7发送的信号后，所述控制器1停止从所述雷达2接收前方交通参与者的状态信号。
所述的前方交通参与者和后方交通参与者包括但不限于机动车辆、非机动车辆以及行人。
所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
优选地，所述的雷达2是毫米波雷达或低线束的激光雷达，或是多个毫米波雷达或低线束的激光雷达的组合。
所述控制器1包括自适应巡航控制模块11和扭矩控制模块12，其中，所述自适应巡航控制模块11的输入端与所述控制器1的输入端连接，所述自适应巡航控制模块11的输出端与所述扭矩控制模块12连接，所述扭矩控制模块12的输出端与所述控制器1的输出端连接。
所述自适应巡航控制模块11包括比较器111和处理器112，所述比较器111的输入端与所述自适应巡航控制模块11的输入端连接，所述比较器111的输出端与所述处理器112的输入端连接，所述处理器112的输出端与所述自适应巡航控制模块11的输出端连接。
如图2所示，本发明提供的一种电动两轮车自适应巡航方法，包括以下步骤：
步骤A，骑行者在所述中控系统3上选择进入自适应巡航系统，再设置预设巡航车速Vset和预设跟随距离Sset并发送给所述控制器1；
步骤B，所述中控系统3将所述预设巡航车速Vset与系统允许设置的最低车速Vsmin和最高车速Vsmax进行比较，将预设跟随距离Sset与系统允许设置的最小距离Ssmin和最大距离Ssmax进行比较；
步骤C，当所述预设巡航车速Vset位于最低车速Vsmin和最高车速Vsmax之间，且所述预设跟随距离Sset位于最小距离Ssmin和最大距离Ssmax之间时，所述电动两轮车进入自适应巡航模式，所述控制器1开始接收所述雷达2测得的前方交通参与者的状态信号，以及无线收发模块13接收到的前方交通参与者的状态信号；
步骤D，当所述雷达2检测到前方没有交通参与者时，所述控制器1控制所述电动两轮车以预设巡航车速Vset行驶；
步骤E，当所述雷达2检测到前方有交通参与者时，所述雷达2采集与前方交通参与者之间距离的车距信号Star和前方交通参与者的车速信号Vtar并发送给所述控制器1，所述比较器111将预先存储的预设跟随距离Sset与所述控制器1接收到的车距信号Star进行比较，并将比较结果发送给所述处理器112，所述处理器112根据接收到的比较结果输出一相对应的控制信号给所述扭矩控制模块12；
步骤F，处理器112根据车距信号Star与预设跟随距离Sset的对比，以及前方交通参与者的车速信号Vtar与本车车速V的对比结果，向所述扭矩控制模块12发送扭矩增加或减小信号，进而向所述电机控制器4和制动控制器9发送扭矩控制信号，最终通过电机8与制动盘10实现自适应跟随巡航。
优选地，所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
优选地，当所述的电动两轮车进入自适应跟随巡航模式后，无线收发模块13将向后方交通参与者实时地发射自身的状态信号。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动两轮车自适应巡航系统，包括控制器(1)，与所述控制器(1)的输入端连接的雷达(2)，其特征在于：
还包括，与所述控制器(1)的输入端连接的中控系统(3)，所述中控系统(3)将预设跟随距离信息和预设巡航车速信息发送给所述控制器(1)的输入输出模块(113)；与所述控制器(1)的输出端连接的电机控制器(4)，所述电机控制器(4)接收所述控制器(1)发送的扭矩信号；所述电机控制器(4)与电机(8)连接；
还包括，与所述控制器(1)的输出端连接的电机控制器(4)，所述电机控制器(4)接收所述控制器(1)发送的扭矩信号；所述电机控制器(4)与电机(8)连接；与所述控制器(1)的输出端连接的制动控制器(9)，所述制动控制器(9)接收所述控制器(1)发送的扭矩信号；所述制动控制器(9)与制动盘(10)连接；
所述的雷达(2)安装于电动两轮车的前轮组件上，并跟随前轮组件的转向而变换探测方向，将采集到的前方交通参与者的状态信号发送给所述控制器(1)；
还包括无线收发模块(13)，接收来自前方交通参与者的状态信号，并向后方交通参与者发射自身的状态信号。
2.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述的控制器(1)还与加速把手(5)、制动踏板(6)和挡位器(7)连接，所述控制器(1)接收所述的加速把手(5)、所述的制动踏板(6)或所述的挡位器(7)发送的信号后，所述控制器(1)停止从所述雷达(2)接收前方交通参与者的状态信号。
3.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述的前方交通参与者和后方交通参与者包括但不限于机动车辆、非机动车辆以及行人。
4.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
5.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述的雷达(2)是毫米波雷达或低线束的激光雷达，或是多个毫米波雷达或低线束的激光雷达的组合。
6.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述控制器(1)包括自适应巡航控制模块(11)和扭矩控制模块(12)，其中，所述自适应巡航控制模块(11)的输入端与所述控制器(1)的输入端连接，所述自适应巡航控制模块(11)的输出端与所述扭矩控制模块(12)连接，所述扭矩控制模块(12)的输出端与所述控制器(1)的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的电动两轮车自适应巡航系统，其特征在于：
所述自适应巡航控制模块(11)包括比较器(111)和处理器(112)，所述比较器(111)的输入端与所述自适应巡航控制模块(11)的输入端连接，所述比较器(111)的输出端与所述处理器(112)的输入端连接，所述处理器(112)的输出端与所述自适应巡航控制模块(11)的输出端连接。
8.一种利用权利要求1-7中任一项所述电动两轮车自适应巡航系统的电动两轮车自适应巡航方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A，骑行者在所述中控系统(3)上选择进入自适应巡航系统，再设置预设巡航车速Vset和预设跟随距离Sset并发送给所述控制器(1)；
步骤B，所述中控系统(3)将所述预设巡航车速Vset与系统允许设置的最低车速Vsmin和最高车速Vsmax进行比较，将预设跟随距离Sset与系统允许设置的最小距离Ssmin和最大距离Ssmax进行比较；
步骤C，当所述预设巡航车速Vset位于最低车速Vsmin和最高车速Vsmax之间，且所述预设跟随距离Sset位于最小距离Ssmin和最大距离Ssmax之间时，所述电动两轮车进入自适应巡航模式，所述控制器(1)开始接收所述雷达(2)测得的前方交通参与者的状态信号，以及无线收发模块(13)接收到的前方交通参与者的状态信号；
步骤D，当所述雷达(2)检测到前方没有交通参与者时，所述控制器(1)控制所述电动两轮车以预设巡航车速Vset行驶；
步骤E，当所述雷达(2)检测到前方有交通参与者时，所述雷达(2)采集与前方交通参与者之间距离的车距信号Star和前方交通参与者的车速信号Vtar并发送给所述控制器(1)，所述比较器(111)将预先存储的预设跟随距离Sset与所述控制器(1)接收到的车距信号Star进行比较，并将比较结果发送给所述处理器(112)，所述处理器(112)根据接收到的比较结果输出一相对应的控制信号给所述扭矩控制模块(12)；
步骤F，处理器(112)根据车距信号Star与预设跟随距离Sset的对比，以及前方交通参与者的车速信号Vtar与本车车速V的对比结果，向所述扭矩控制模块(12)发送扭矩增加或减小信号，进而向所述电机控制器(4)和制动控制器(9)发送扭矩控制信号，最终通过电机(8)与制动盘(10)实现自适应跟随巡航。
9.根据权利要求8所述的一种电动两轮车自适应巡航方法，其特征在于：
所述的前方交通参与者和后方交通参与者的状态信号包括但不限于速度信号、加速度信号、运动方向趋势信息的判断信号，以及前方交通参与者和电动两轮车的车距信号。
10.根据权利要求8所述的一种电动两轮车自适应巡航方法，其特征在于：
当所述的电动两轮车进入自适应跟随巡航模式后，无线收发模块(13)将向后方交通参与者实时地发射自身的状态信号。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180508 |